架构设计基础设施保障IaaS弹性伸缩和无服务器计算
目录
- 1 高可用弹性伸缩实践
- 2 无服务器计算（FaaS）
1 高可用弹性伸缩实践
- 背景
弹性伸缩是云服务架构的重要优势，能够很好的解决高并发场景下的性能瓶颈， 同时节省运营成本。
在 IaaS 端，能够弹性伸缩的最实用的产品形态，一般是虚拟机编组。阿里云提供了弹性伸缩的功能。
要实现弹性伸缩服务， 还需要负载均衡器作为辅助组件，它可以将流量均匀地，或者按照一定权重或规则，分发到多台虚拟机上。
- 创建ECS实例
实例创建完成之后， 需要绑定弹性IP
如果没有弹性公网IP， 需要付费开通：
- 创建负载均衡SLB
根据实际场景， 选择对应的实例规格。
在实例管理里面，选择【点我开始配置】
协议监听配置：
这里配置的80端口， 可以根据需要， 在高级配置里面， 设置不同的调度算法： 加权轮询 (WRR)、加权最小连接数 (WLC)、轮询 (RR)、一致性哈希 (CH)。
接下来， 设定ECS服务的运行端口：
开启健康检查：
最后确认提交即可。
- 配置服务运行方式（服务部署方式）
-
编写服务接口
计算斐波那契数列：
public int fibonacci(int n){
if(n==1||n==2){
flag[n]=1;
return 1;
}
else{
if(flag[n-1]!=0&&flag[n-2]!=0){
flag[n]=(flag[n-1]+flag[n-2])%10007;
return flag[n];
}
else
{
flag[n]=(fibonacci(n-2) + fibonacci(n-1))%10007;
return flag[n];
}
}
}
- 打包上传服务
maven clean install
-
设置开机启动
创建开机脚本：
vi /usr/lib/systemd/system/elastic.service
添加以下内容：
[Unit]
Description=elasticservice
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target
[Service]
Type=simple
PIDFile=/run/elasticservice.pid
ExecStart=/usr/local/elasticstart.sh
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
ExecReload=
PrivateTmp=true
RemainAfterExit=yes
ExecStartPre=
[Install]
WantedBy=multi-user.target
创建elasticstart.sh脚本：
#!/bin/bash
nohup /usr/bin/java -jar /usr/local/app-basic.jar >/dev/null 2>&1 &
设置权限：
chmod 777 /usr/local/elasticstart.sh
设置开机启动：
systemctl enable elastic
启动服务：
systemctl restart elastic
- 测试验证（服务部署方式）
通过接口进行访问：
http://47.105.205.141/calcFib?num=123
- 配置服务运行程序（非服务部署方式）
进入ECS虚拟机， 创建配置一个Nodejs服务。
-
配置NodeJS环境
下载：
wget https://nodejs.org/dist/v10.13.0/node-v10.13.0-linux-x64.tar.xz
解压：
tar -xvf node-v10.13.0-linux-x64.tar.xz
创建软链接：
ln -s /usr/local/node-v10.13.0-linux-x64/bin/node /usr/bin/node
ln -s /usr/local/node-v10.13.0-linux-x64/bin/npm /usr/bin/npm
- 安装运行模块依赖
npm install express
npm install ip
npm install os
- 创建server.js脚本：
vi /usr/local/server.js :
const express = require('express');
const ip = require('ip');
const os = require('os');
const app = express();
//使用递归方式计算斐波那契数列
function fibo (n) {
return n > 1 ? fibo(n-1) + fibo(n-2) : 1;
}
app.get('/', function(req,res) {res.write('I am healthy'); res.end();} );
app.get('/fibo/:n', function(req, res) {
var n = parseInt(req.params['n']);
var f = fibo(n);
res.write(`Fibo(${n}) = ${f} \n`);
res.write(`Server: ${os.hostname()} , private ip: ${ip.address()} \n`);
res.end();
});
app.listen(80);
- 运行程序
node server.js
-
设置开机启动
创建开机脚本：
vi /usr/lib/systemd/system/nodeapp.service
添加以下内容：
[Unit]
Description=nodeappservice
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target
[Service]
Type=simple
PIDFile=/run/nodeapp.pid
ExecStart=/bin/setsid /usr/bin/node /usr/local/server.js
Restart=/bin/pkill node && /bin/setsid /usr/bin/node /usr/local/server.js
ExecStop=/bin/pkill node
ExecReload=
PrivateTmp=true
RemainAfterExit=yes
ExecStartPre=
[Install]
WantedBy=multi-user.target
设置开机启动：
systemctl enable nodeapp
- 测试验证（非服务部署方式）
采用负载均衡的公网服务地址， 进行测试：
[root@localhost siege-4.0.2]# curl http://47.104.145.210/fibo/35
Fibo(35) = 14930352
Server: iZm5egp1t778ocdk7f1j6fZ , private ip: 172.31.141.105
正常能够返回主机名称和IP信息。
- 创建自定义镜像
用于弹性机器扩容使用
- 创建伸缩组
进入【部署与弹性】-【弹性伸缩】，配置信息来源， 选择【自定义伸缩配置】， 这里需要【创建伸缩配置】，在里面配置上面所自定义生成的镜像， 否则服务不能正常运行， 整个伸缩功能也就无法实现。
设定实例范围： 2-6台。（期望实例数， 会随着伸缩自动增长， 但不会超过最大实例数。）
设定扩容策略为均衡分布策略，在实际应用中， 建议虚拟交换机可以划分在不同区域，以保障高可用：
创建完成：
在ECS控制台可以看到生成的实例：
在弹性伸缩后台， 可以看到实例配置信息：
- 创建弹性伸缩规则
这里设定CPU使用率不能超过30%。
- 负载测试验证
进入负载均衡SLB，可以看到已经自动配置了初始的两台实例， 权重都设定为50： 
通过测试，可以看到负载均衡已经生效：
[root@localhost siege-4.0.2]# curl http://47.104.145.210/fibo/35
Fibo(35) = 14930352
Server: iZm5ecgyf8ael3v9zrtx89Z , private ip: 172.31.141.111
[root@localhost siege-4.0.2]# curl http://47.104.145.210/fibo/35
Fibo(35) = 14930352
Server: iZm5egp1t778ocdk7f1j6fZ , private ip: 172.31.141.105
- 安装压测组件：
下载：
wget http://download.joedog.org/siege/siege-4.0.2.tar.gz
解压：
tar -zvxf siege-4.0.2.tar.gz
安装依赖：
yum -y install gcc
编译安装：
cd siege-4.0.2
```bash
./configure
make
make install
- 压力测试
[root@localhost siege-4.0.2]# siege -c 255 -t 10m http://47.104.145.210/calcFib?num=99
[alert] Zip encoding disabled; siege requires zlib support to enable it
** SIEGE 4.0.2
** Preparing 200 concurrent users for battle.
The server is now under siege...
HTTP/1.1 200 0.22 secs:84 bytes ==> GET /fibo/99
HTTP/1.1 200 0.22 secs:84 bytes ==> GET /fibo/99
HTTP/1.1 200 0.22 secs:84 bytes ==> GET /fibo/99
HTTP/1.1 200 0.22 secs:84 bytes ==> GET /fibo/99
HTTP/1.1 200 0.22 secs:84 bytes ==> GET /fibo/99
-c 是并发量，-t 是压测时间。持续数6，7分钟后， 可以看到自动伸缩生效，创建了新的实例。
这里自动伸缩是会监控一段时间再执行，所以在测试过程中需要等待一段时间， 具体规则可以查看：
2 无服务器计算（FaaS）
- 简述
无服务器计算（Serverless Computing），实质上将计算与容器实例脱离， 可以把一个具有独立功能的函数，来作为一个单独的服务进行部署和运行， 也称为函数即服务（Function-as-a-Service，FaaS）。
- 使用流程
- 新建函数
函数创建方式选择【HTTP函数】
函数运行配置：
触发器配置：
- 代码编辑
创建完成后， 默认会自动生成一段代码， 可以通过在线编辑器， 编写自己所需要的代码。
- 测试验证
通过触发器所提供的路径， 直接访问：
执行结果：
[root@localhost ~]# curl https://1567235516853620.cn-qingdao.fc.aliyuncs.com/2016-08-15/proxy/guide-hello_world/calc_test/
{
"path": "/",
"queries": {},
"headers": {
"accept": "*/*",
"host": "1567235516853620.cn-qingdao.fc.aliyuncs.com",
"user-agent": "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.27.1 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh2/1.4.2",
"x-forwarded-proto": "https"
},
"method": "GET",
"requestURI": "/2016-08-15/proxy/guide-hello_world/calc_test/",
"clientIP": "113.118.76.129",
"body": ""
}